KR100656181B1

KR100656181B1 - 유기 el소자의 연속 증착 시스템

Info

Publication number: KR100656181B1
Application number: KR1020040062320A
Authority: KR
Inventors: 황창훈; 한승진; 김광호; 임건묵; 원유태; 노석원; 주종량; 김승한; 이찬용
Original assignee: 두산디앤디 주식회사
Priority date: 2004-08-09
Filing date: 2004-08-09
Publication date: 2006-12-12
Also published as: KR20060013735A

Abstract

본 발명은 유기EL 소자의 연속 증착이 가능한 도가니 교환 장치의 구조에 관한 것으로서, 특히, 도가니내의 유기물이 증발하여 기판에 증착되는 동안 증착 챔버 내의 진공을 파기하지 않은 상태에서 유기물이 소진된 도가니와 유기물이 담겨있는 도가니를 원활하게 교환 및 공급할 수 있어 유기 박막 소자 양산 시 증착 공정을 연속적으로 할 수 있다. 상기 도가니 교환 장치는 유기물 증착 챔버(60), 도가니 교환 챔버(90), 도가니 교환 챔버에 위치한 진공 로봇(110), 유기물 증착 챔버와 도가니 교환 챔버 사이에 게이트 밸브(100)를 포함하며, 유기물 증착 챔버에는 두개의 도가니(10,11)를 가지는 도가니 가열장치(70)가 있고, 도가니 교환 챔버에는 다수개의 도가니(80)가 구비되어 있어서 진공용 로봇을 이용하여 유기물이 담긴 도가니들을 연속적으로 증착 챔버에 공급할 수 있도록 하는 발명이다.

유기EL, 도가니, 증착방지막, 유기물 증착 챔버, 도가니 교환 챔버

Description

유기 EL소자의 연속 증착 시스템{System for continuous deposiotion in OLED process}

도 1은 종래의 유기물 증착 챔버의 일례를 나타내는 개략도,

도 2은 본 발명의 연속 증착이 가능한 연속 도가니 교환장치를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명의 도가니 가열장치의 전면 개략도

도 4는 본 발명의 도가니 가열장치의 단면 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 11: 유기물 도가니 12: 도가니턱

20: 증착 방지막

30, 40: 증발량 측정 센서

50: 기판

60: 유기물 증착 챔버

70: 도가니 가열장치 71: 도가니 가열장치 회전장치

72: 도가니 삽입용 홈 73: 도가니 높낮이 조절 장치

80, 81, 82: 교환용 유기물 도가니

90: 도가니 교환 챔버

100: 게이트 밸브

110: 진공용 로봇

현재 유기EL 소자의 유기물 박막공정에 있어서 사용되는 대표적인 방법은 고 진공 챔버나 용기 내에서 유기물질을 가열하여 승화나 증발 등으로 비교적 적은 열에너지를 사용하여 유기물을 기판에 증착하는 저온 열 증착법이 사용되고 있다. 그 외에도 고분자용 유기물질 사용 시, 잉크젯 프린팅 방법을 사용하는 등 여러 가지 방법이 사용되고 있지만, 저분자용 유기박막 소자의 양산용 증착 장비에서는 열 증착법이 가장 널리 사용되고 있다.

상기 종래의 기술은, 유기물을 기판에 증착하기 위하여 유기물이 담긴 도가니를 증착 챔버 내에 위치하여 도가니를 가열하면, 도가니 내에 담긴 유기물이 증발하여 유리와 같은 기판에 유기물이 증착되어 유기박막을 생성하는데, 이때, 유기물이 증발에 의하여 모두 소비되면, 소비된 유기물을 계속 보충하기 위하여 증착 챔버의 진공을 파기하고, 유기물이 담긴 도가니를 교환하므로 연속 증착 공정을 중단해야 하는 문제점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여, 여러 개의 도가니들을 증착 챔버 내에 구비하도록 하고 있으나, 결국, 도가니들을 언젠가는 교환하 여야 하므로, 유기EL 소자의 양산 시, 연속 증착 공정을 중단해야 하는 단점이 있어, 양산성이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 유기EL 소자의 장시간 연속 증착이 가능한 도가니 교환장치에 관한 것으로서, 유기물 증착 챔버(60), 도가니 교환 챔버(90), 각 챔버에 구성되어 있는 도가니(10,11,80,81,82), 도가니 교환 챔버에 있는 진공용 로봇(110), 유기물 증착챔버와 도가니 교환 챔버 사이를 연결하는 게이트 밸브(Gate Valve)(100)를 포함하는 구조로 이루어져 있으며, 유기물이 증착되는 동안 챔버 내의 진공을 파기하지 않고, 유기물이 소진될 시, 유기물이 들어 있는 도가니를 원활하게 연속 공급할 수 있어, 장시간 많은 유기소자의 연속 증착 방법을 제공한다.

상기 서술한 것을 토대로, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 유기EL 소자의 연속 증착이 가능한 도가니 교환 장치에 따르면, 유기물 증착 챔버(60), 도가니 교환 챔버(90), 각 챔버에 구성되어 있는 도가니(10,11,80,81,82), 도가니 교환 챔버에 있는 진공용 로봇(110), 유기물 증착챔버와 도가니 교환 챔버 사이를 연결하는 게이트 밸브(100)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 유기물 증착 챔버(60)의 일례를 나타내는 개략도로서, 챔버 내에 유기물이 들어있는 도가니(10, 11)가 두개 이상 구비되어 있고, 도가니(10)를 가열하여 도가니 내부에 있는 유기물을 증발하여 기판(50)에 유기 박막을 형성하도록 하기 위하여, 유기물 기체가 기판에 증착 되도록 한다. 이때, 유기물의 증발양은 기판높이에 위치한 증발량 측정 센서(40)로 측정하여, 도가니의 가열온도를 제어하고 기판에 형성되는 유기박막의 두께도 제어할 수 있다.

증발하지 않고 대기중인 도가니(11) 상측에는 증착 방지막(20)이 있어, 도가니의 예열 시, 유기물이 기판에 증착되지 못하도록 제어하고, 증착 방지막 하측에 위치한 증발량 측정 센서(30)로 예열중인 도가니의 유기물의 증발양을 측정 및 제어한다. 증발 증착에 사용하던 도가니(10)의 유기물이 소진되면, 회전이 가능한 증착 방지막을 회전하여 예열중인 도가니(11)를 기판에 대항하여 열고 기판에 유기물을 증착 함으로써, 연속 증착을 하는 것이다. 하지만, 도가니내부의 유기물이 모두 소진되면, 진공 증착챔버의 진공을 파기하고, 새로운 유기물이 담긴 도가니들로 교체하여야 하므로 장시간 연속 증착 공정이 어려워지는 문제점이 있다.

도2는 본 발명의 연속 증착이 가능하도록, 도가니 교환 장치를 나타내는 개략도로서, 본 발명은, 유기물 증착 챔버(60)와, 도가니 교환 챔버(90)가 따로 구성되어 있고, 두 챔버 사이는 게이트 밸브(100)로 연결되어 있어, 증착 챔버의 진공을 파기하지 않고 지속적으로 도가니 교환 챔버 내에 위치한, 유기물이 들어 있는 교환용 도가니(80,81,82)들을 교환 공급할 수 있다. 유기물 증착 챔버내에는 두개의 도가니(10,11)를 동시에 가열할 수 있는 도가니 가열 장치(70)가 있어, 증발용 도가니(10)가 증착 공정을 수행하는 동안 예열용 도가니(11)가 예열되고, 예열 시 증발되는 유기물이 기판이 도달하지 못하도록 예열용 도가니 상부에 증착 방지막(20)이 설치되어 있다.

증발용 도가니(10)의 유기물이 소진되면, 도가니 가열장치(70) 하부에 설치된 회전장치(71)를 회전하여 예열용 도가니(11)가 증발용 도가니(10)의 위치에 놓이도록 하여 유기박막의 증착 공정이 연속적으로 수행되도록 할 수 있다. 이후, 유기물이 소진된 증발용 도가니(10)는 도가니 교환 챔버(90)에 위치한 진공용 로봇(110)이 팔을 뻗어, 도가니 교환 챔버로 이송하도록 하고, 새로운 유기물이 채워진 교환용 도가니(80)와 교환하도록 할 수 있다. 이때, 각 챔버는 같은 진공을 유지하므로 게이트 밸브(100)는 열어놓을 수 있다. 유기물이 소진 될 때마다, 같은 방식으로 도가니를 교환함으로써, 증착 챔버의 진공을 파기하지 않고, 유기물을 연속적으로 공급하여 장시간, 유기박막을 제조할 수 있는 발명인 것이다.

도가니 교환 챔버 내(90)에 위치한 교환용 도가니(80,81,82)들의 유기물이, 상기의 방법으로, 모두 소진되면, 증착 챔버(60)와 도가니 교환 챔버 사이를 연결한 게이트 밸브(100)를 닫고 도가니 교환 챔버의 진공을 파기하여, 도가니에 유기물을 충전하거나, 이미 유기물이 충전된 도가니로 사용한 도가니들을 교환할 수 있다. 이때, 유기물 증착 챔버는 진공을 계속 유지하기 때문에 증발 증착 공정을 연속 수행할 수 있고, 새로운 유기물이 충전된 도가니 교환 챔버는 진공 상태를 만들어 게이트 밸브를 열고, 상기에 설명한 같은 방법으로, 도가니들을 연속 교환 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

도3에 도시한 바와 같이, 도가니 가열 장치(70)는 타원형의 구조로서, 두개만의 도가니(10,11)를 설치하도록 하는 도가니 삽입용 홈(72)이 있고, 열선이 내부에 설치되어 도가니들을 가열하도록 구성되어, 도가니 가열장치 하부에 가열장치를 회전이 가능하도록 하는 회전 장치(71)가 설치되어 있다. 이렇게 도가니를 두 개만 설치함으로써, 다수 개의 도가니와 다수 개의 가열장치를 가지는 양산용 증착 챔버 사용 시 발생하는 기판으로의 열의 영향을 최소화하고, 증착 챔버 내 도가니의 특정위치를 고정하도록 하기도 한다.

또한, 도4는 도가니 가열장치(70)의 단면도로서, 도가니 가열장치 내에는 도가니 높낮이 조절장치(73)가 있어 로봇(110)이 도가니를 내려 놓거나, 들어 올리기 용이하도록 공간을 구성해 준다. 이때, 도가니는 로봇이 들기 쉽도록 도가니 상부에 도가니 턱(12)을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시 예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 유기EL 소자의 연속 증착 공정을 위하여, 유기물을 담은 도가니를 연속 교환할 수 있는 장치로서, 진공용 로봇을 이용하여 유기물이 소진된 도가니와 유기물이 새로 충전된 도가니를 효율적으로 이동 및 교환함으로써, 유기EL 소자의 양산 시, 장시간 연속 증착이 가능하도록 하는 효과를 가지는 발명인 것이다.

Claims

증발용 도가니(10)와 예열용 도가니(11)가 각각 장착되도록 2개의 삽입홈이 형성되는 도가니 가열장치(70) 및 상기 예열용 도가니(11)의 예열시 유기물이 기판에 도달하는 것을 방지하는 증착 방지막(20)이 구비되는 유기물 증착챔버(60); 및

상기 유기물 증착챔버(60)와 게이트밸브(100)에 의해 연결되며, 다수개의 교환용 도가니(80,81,82)와 이를 반송하기 위한 진공용 로봇(110)을 구비하는 도가니 교환챔버(90);를 포함하여 이루어지되,

상기 도가니 가열장치(70)는, 중심축을 중심으로 180도 회전시키는 회전장치(71) 및 장착된 상기 도가니(10,11)의 높낮이를 조절할 수 있도록 높이조절장치(73)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유기 EL소자의 연속 증착 시스템.
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